一种融合再生制动与辅助制动的复合制动系统及方法

申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2021-12-02

公开（公告）日：2023-03-17

公开（公告）号：CN114103895B

主分类号：B60T8/171

分类号：B60T8/171;B60T8/172;B60T13/14;B60L7/10;B60L15/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.03.17#授权;2022.03.18#实质审查的生效;2022.03.01#公开

摘要：本发明公开了一种融合再生制动与辅助制动的复合制动系统及方法，包括：制动踏板总成、电子液压制动系统总成、再生制动系统总成、柱塞泵离合装置、柱塞泵高压油路总成及主控制器；本发明融合柱塞泵高压油路，电子液压制动装置和再生制动装置，提出了一种新的再生制动控制策略，使得再生制动装置无法回收的制动能量进一步得到利用，进行辅助制动，减少了车辆能源的消耗，进一步提升了车辆的续驶里程。

主权项：1.一种融合再生制动与辅助制动的复合制动系统，其特征在于，包括：制动踏板总成、电子液压制动系统总成、再生制动系统总成、柱塞泵离合装置、柱塞泵高压油路总成及主控制器；所述制动踏板总成连接主控制器，其包括：制动踏板和制动踏板位移传感器；所述制动踏板位移传感器安装于制动踏板上，用于测量制动踏板的位移数据，并将数据发送给主控制器；当制动踏板传感器测得的数据为零，表示制动踏板已释放；当制动踏板传感器测得的数据大于零，表示制动踏板已踩下；所述电子液压制动系统总成包括：储油箱、电机泵、第一单向止回阀、第三单向止回阀、蓄能器、蓄能器压力传感器、溢流阀、增压阀、减压阀、轮缸、轮缸压力传感器、轮毂、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀、第五三通阀；储油箱通过油管与第一三通阀的进油口相连，第一三通阀的第一出油口通过油管与电机泵相连，第一三通阀的第二出油口关闭；第一三通阀与电机泵之间的油管上安装有第一单向止回阀，使液压油从第一三通阀流向电机泵；所述电机泵与第二三通阀的第一进油口通过油管相连，第二三通阀的第二进油口关闭，电机泵与第二三通阀之间安装有第三单向止回阀，使液压油从电机泵流向第二三通阀，所述第二三通阀的出油口与蓄能器通过油管相连，所述蓄能器与第三三通阀的进油口通过油管相连，所述第三三通阀与蓄能器之间的油管中安装有蓄能器压力传感器，第三三通阀的第一出油口与溢流阀通过油管相连，溢流阀通过油管与第五三通阀的第一进油口相连，第三三通阀的第二出油口与增压阀通过油管相连，增压阀通过油管与第四三通阀的进油口相连，第四三通阀的第一出油口通过油管与减压阀相连，第四三通阀的第二出油口通过油管与轮缸相连，第四三通阀与轮缸之间的油管中安装有轮缸压力传感器，所述轮缸通过制动器与轮毂相连，所述减压阀与第五三通阀的第二进油口通过油管相连，第五三通阀的出油口通过油管与储油箱相连；所述再生制动系统总成包括：驱动电机及电机控制器；所述驱动电机有三种工作状态：第一工作状态为驱动行驶状态，第二工作状态为再生制动状态，第三工作状态为停机状态；所述三种工作状态由电机控制器控制，所述电机控制器通过连接线分别与驱动电机、主控制器连接；所述柱塞泵离合装置包括：驱动电机转子主动齿轮、齿圈、行星轮、行星架、行星架制动器；所述驱动电机转子主动齿轮通过花键安装在所述驱动电机的转子上；所述行星轮空套于行星架上并与驱动电机转子主动齿轮相啮合；所述齿圈与行星轮相啮合并包裹行星轮；所述行星架空套在驱动电机的转子上，由与之电性连接的行星架制动器控制；所述柱塞泵高压油路总成包括：柱塞泵、第二单向止回阀、第四单向止回阀；所述柱塞泵的低压入口与第一三通阀的第二出油口通过油管相连，柱塞泵高压出口与第二三通阀的第二进油口通过油管相连；所述第二单向止回阀设于第一三通阀与柱塞泵之间，用于将液压油从第一三通阀流向柱塞泵；所述第四单向止回阀设于柱塞泵与第二三通阀之间，用于将液压油从柱塞泵流向第二三通阀；所述柱塞泵的转子与柱塞泵离合装置的齿圈相连接；所述主控制器通过连接线与所述溢流阀、增压阀、减压阀、电机泵、蓄能器压力传感器、轮缸压力传感器、电机控制器、行星架制动器和制动踏板位移传感器相连；主控制器接收电机控制器、蓄能器压力传感器、轮缸压力传感器和制动踏板位移传感器的信号，控制溢流阀、增压阀、减压阀的开闭状态和电机泵的转速以及行星架制动器的工作状态；主控制器控制柱塞泵离合装置的工作状态与车辆制动方式的选取具体包括以下步骤：11主控制器接收制动踏板位移传感器采集的数据，当制动踏板已踩下，主控制器计算当前车辆的所需制动强度z；12当z小于zmin且制动踏板已踩下，主控制器控制电机控制器进而控制驱动电机处于再生制动工作状态，车辆制动方式为再生制动方式，主控制器控制柱塞泵离合装置处于分离状态，即行星架制动器释放，zmin为仅采取再生制动方式且前轮不抱死时所能达到的最大制动强度；13当z小于zmax并大于zmin且制动踏板已踩下，主控制器控制电机控制器进而控制驱动电机以zmin的制动强度进行再生制动，前后轮的摩擦制动提供z-zmin的制动强度，主控制器控制柱塞泵离合装置处于结合状态，即行星架制动器制动，此时柱塞泵与电机泵联合工作，zmax为使车辆处于紧急制动状态下的最小制动强度；14当z大于zmax且制动踏板已踩下，主控制器控制电机控制器进而控制驱动电机处于停机状态，前后轮以一定比例分配制动力矩进行制动来提供z的制动强度，主控制器控制柱塞泵离合装置处于结合状态，即行星架制动器制动，此时柱塞泵与电机泵联合工作；15当制动踏板未踩下，车辆不采取制动动作；前后轮的摩擦制动提供z-zmin的制动强度具体包括以下步骤：131当z-zmin小于zr时，仅由后轮的摩擦制动提供z-zmin的制动强度，zr为后轮即将抱死时，后轮提供的制动强度；132当z-zmin大于等于zr时，由后轮的摩擦制动提供zr的制动强度，由前轮的摩擦制动提供z-zmin-zr的制动强度。

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